Kompozitní chapadla: Nižší hmotnost, vyšší přesnost

Využití robotických chapadel a manipulátorů je v plastikářství a obecně v průmyslu běžným jevem, se stále vzrůstajícím počtem aplikací.

Používají se nejen pro vyjímání výlisků z formy, ale pro manipulaci s díly, montáž apod. Nejběžnější konstrukce chapadel je provedena jako montovaný rám z hliníkových profilů, osazený standardními pneumatickými prvky – přísavkami, kleštěmi, senzory atd. 

V naší společnosti využíváme pro hlavní konstrukci gripperů kompozitní 3D tisk, což přináší celou řadu výhod:

• Chapadlo je přizpůsobené přesně danému danému dílu. Jeho nastavení je po celou životnost neměnné
• Omezení deformací dílu, způsobené nesprávným nastavením pneumatických uchopovacích prvků.
• Nízká hmotnost – přibližně 50% oproti standardnímu řešení – umožňuje použití robota s nižší nosností, nebo větší zrychlení
• Rychlé, jednoznačné a opakovatelné nastavení
• Tlumení vibrací
• Konstrukce chapadla může být i značně komplexní, aniž by to mělo vliv na jeho cenu

Princip kompozitního 3D tisku

Technologie pracuje na principu klasického 3D tisku z drátu (FDM/FFF). 

Do základní matrice z materiálu Onyx – PA6+CF – je navíc ještě zažehlováno kontinuální vlákno, obvykle uhlíkové, které řádově zvyšuje pevnost a tuhost vyráběného dílu. V závislosti na množství použitého vlákna jsou pak výsledné mechanické vlastnosti součásti porovnatelné s hliníkem, přitom s poloviční hmotností.

Kompozitní chapadla

Větší chapadla jsou obvykle řešena jako kombinace hliníkových profilů s koncovkami, přizpůsobenými přesně pro daný výlisek. V případě středních a menších zařízení je pomocí kompozitu řešen i samotný rám chapadla.

Kromě snížení hmotnosti, je velkou výhodou chapadel konstruovaných na daný výlisek rychlé, opakovatelné a stálé nastavení všech pneumatických prvků a senzorů. Díky tomu, že bývají řešená jako sestava dílčích komponentů, není problém ani úprava polohy jednotlivých prvků bez nutnosti výroby kompletního nového celku.

Při vyjímání výlisku z formy někdy hrozí vznik sekundární deformace, způsobené jeho nerovnoměrným zatížením. To řeší chapadla vyrobená pomocí 3D tisku, která dovolí komplikovanější polohu prvků, přesně kopírující povrch dílu.

Nižší hmotnost

Díky průměrnému snížení hmotnosti chapadla o polovinu, lze dosáhnout dalších významných úspor v podobě použití robota s nižší nosností, nebo větších zrychlení přesunů. Nespornou výhodou je i v šetření životnosti ramene.

Snížení hmotnosti pomocí kompozitů lze použít nejen v nových projektech, ale i u stávajících nástrojů, ať už náhradou hliníkových rámů, nebo náhradou dílčích přípravků, držáků apod.

Provádíme jak konstrukci, tak i výrobu a montáž chapadel. Díky těsné spolupráci s některými integrátory robotů může zajistit i další komplexní služby v automatizaci, od CNC obrábění po kompletní integraci robotů do výroby.